2025年中考物理复习力学专题复习专题5 特殊方法测密度（练习）（解析版）

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TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc23408" PAGEREF _Tc23408 \h 1
\l "_Tc18493" 命题点一 特殊方法测密度 PAGEREF _Tc18493 \h 1
\l "_Tc4835" PAGEREF _Tc4835 \h 18
\l "_Tc30972" PAGEREF _Tc30972 \h 35
命题点一 特殊方法测密度
1．（2024·湖南岳阳·二模）实验小组在“测量石块密度”的实验中，如图所示。
(1)小组里小明同学把天平放在水平桌面上，将游码拨至标尺左端的零刻度线处，发现如图1所示情况，应向 调节平衡螺母，使指针指到分度盘的中央；
(2)天平平衡后，小军同学按图2所示的方法称量石块的质量，请写出其中的一处错误： ；
(3)小军改正错误，正确操作，天平再次平衡后，砝码和游码的位置如图3所示，所称量石块的质量是 g；
(4)小明在量筒内倒入60mL的水，放入石块后量筒内水面如图4所示，石块密度是 ；
(5)另一组在实验操作过程中不小心将量筒摔碎，于是他们采用下列方案测量小石块的体积，如图5所示：
①用调节好的天平测出小石块质量m，向烧杯中加入适量的水，用天平测出烧杯和水的总质量；
②将烧杯放在水平台面上，用细线系住小石块轻轻放入烧杯中，使小石块浸没在水中，在烧杯壁上记下水面位置；
③将小石块从水中取出后，接着向烧杯中缓慢加水至标记处，再用天平测出烧杯和水的总质量。石块的密度 （用所测的物理量和表示）。
【答案】(1)左
(2)用手拿砝码或小石块和砝码放反了
(3)47.4
(4)2.37
(5)
【详解】（1）由图可知，指针指向分度盘中线右侧，说明天平右边重，应该向左侧调节平衡螺母，使指针指到分度盘的中央。
（2）天平在使用时，应该在左盘放物体，右盘放砝码，图中砝码和物体的位置放反了，使用天平时，不能用手拿砝码，应该用镊子夹取砝码。
（3）石块的质量
m1=20g+20g+5g+2.4g=47.4g
（4）放入石块后量筒内水面的读数是80mL，则石块的体积
V1=80mL-60mL=20mL=20cm3石块的密度
（5）分析可知，石块取出后又加水的体积即为石块的体积，则石块的体积
则石块的密度
2．（2024·云南昆明·一模）小华为了鉴别某种未知液体，利用天平、量筒和烧杯测量了该液体的密度。
(1)如图甲所示，他把托盘天平放在桌面上，调节平衡螺母，使天平平衡。请你指出小华操作的错误之处： ；
(2)改正错误后，小华进行了规范操作：他先用天平测出空烧杯的质量为70g，然后将未知液体倒入烧杯，天平平衡时如图乙所示，测得液体的质量是 g；再将烧杯内的液体倒入量筒，如图丙所示，则该液体的密度为 kg/m³；
(3)小华发现烧杯里还残留有少许液体，会导致液体的 （选填“体积”“质量”或“密度”）测量值偏小，为了得到更精确的测量结果，他应进行的操作是 （填下列选项）；
A．忽略残留的液体
B．将残留液体倒入量筒重新测量液体体积
C．测量烧杯和残留液体的质量，重新计算密度
D．用滴管滴两滴液体到量筒里，补足量筒里的液体体积
(4)同组的小红利用电子秤测该液体的密度，如图是小红的实验操作过程以及数据，请你计算出该液体的密度为 kg/m³，你认为其中不必要的操作步骤是 （填序号）。
【答案】(1)游码没有归零
(2) 38.8
(3) 体积 C
(4) ①
【详解】（1）移动平衡螺母调平衡前，应先将游码归零，由图可知小华操作的错误之处是游码没有归零。
（2）[1]如图乙所示，横梁标尺分度值为0.2g，则烧杯和液体的总质量为
则液体质量为
[2]如图丙所示，量筒分度值为，则液体的体积为，即，则该液体的密度为
（3）[1][2]因为烧杯里还残留有少许液体，会导致液体的体积测量值偏小，根据，会导致密度测量值偏大；为了得到更精确的测量结果，应进行的操作是测量烧杯和残留液体的质量，根据重新求密度。
故选C。
（4）[1][2]量筒中液体的质量为
量筒分度值为，则液体的体积为，即，则该液体的密度为
此方法中没有用到空烧杯的质量，所以其中不必要的操作步骤是①。
3．（2024·广东清远·二模）如图甲、乙所示为小红测量蜂蜜密度的实验装置。
(1)将天平放在水平桌面上，她发现游码在左侧零刻线处，但天平指针偏向分度盘右侧，这时她应向 （选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中央刻度线处；
(2)在烧杯中装入适量蜂蜜，将其放在天平的左盘中，正确操作后，右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图甲所示，烧杯和蜂蜜的总质量为 g。如图乙所示，将烧杯中的一部分蜂蜜倒入量筒中，则量筒中蜂蜜体积为 cm3，再用天平测量出烧杯和剩余蜂蜜的质量为75.4g，蜂蜜的密度为 g/cm3；
(3)她在整理器材的时候发现向量筒中倒入蜂蜜时，有的蜂蜜沾在了量筒上部内壁，那么她测量蜂蜜的密度值会 （选填“偏大”或“偏小”）；
(4)小红继续测量石块的密度，先用天平测出石块的质量为26g，测体积时发现石块无法放入量筒中，所以进行了以下几个步骤来测石块的体积：
①如图丙A，在烧杯中加入适量水，测得烧杯和水的总质量为146g；
②如图丙B，用细线拴住石块并浸没在水中（水未溢出），在水面处做标记；
③取出石块，往烧杯内加水至标记处，如图丙C；
④测出图丙C中烧杯和水的总质量为156g。则该石块的体积为 cm3，密度为 kg/m3，用此方法测量石块的密度，若取出石块过程中，石块上沾有水，则 （选填“会”或“不会”）影响测量结果。
【答案】(1)左
(2) 103.4 20 1.4
(3)偏大
(4) 10 2.6×103 不会
【详解】（1）调节天平平衡时，天平指针偏向分度盘右侧，说明右端重，则应将平衡螺母向左调节，给左端增重，使指针指在分度盘中线处。
（2）[1]由图甲可知，横梁标尺的分度值为0.2g，烧杯和蜂蜜的总质量为
m1=100g+3.4g=103.4g
[2]由图乙可知，量筒分度值为2mL，量筒内蜂蜜的体积为
V=20mL=20cm3
[3]量筒内蜂蜜的质量为
m=m1-m2=103.4g-75.4g=28g
蜂蜜的密度为
（3）向量筒中倒入蜂蜜时，有的蜂蜜沾在了量筒上部内壁，使测量蜂蜜的体积偏小，由可知测量蜂蜜的密度值会偏大。
（4）[1][2]倒入烧杯中的水的质量为
m水=156g-146g=10g
石块的体积等于倒入烧杯中的水的体积，石块的体积为
则石块的密度为
[3]石块从水中取出时虽然会带走一部分水，但是加水后还是到达标记处，故这样测量的石块的质量和体积都是准确的，所以密度的测量结果不变。
4．（2024·四川南充·模拟预测）小明制作了一个可测量物体质量的装置，如图甲所示小筒与大筒均为圆柱形容器。小筒和托盘的总质量为200g，小筒底面积50cm2，高12cm，大筒中装有适量的水，托盘上不放物体时，在大筒上与水面相平的位置对应刻度为“0”，将小筒竖直压入水中，水面距小筒底10cm时，在大筒上与水面相平位置标为最大测量值。把被测物体放入托盘中，读出大筒上与水面相平位置对应的刻度值，即为被测物体的质量。
(1)利用装置正常测量过程中，若托盘内所放物体质量为m时，小筒和托盘所受的浮力可以表示为 。（写表达式，重力常量用g表示）
(2)当水面距小筒底10cm时，小筒所受浮力为 N。
(3)该装置所能测量物体的最大质量为 g。
(4)他想利用此装置测算出石块的密度，操作如下：如图乙所示，将石块放入托盘中，读出大筒上的示数为250g；如图丙所示，将此石块沉入水中，读出大筒上的示数为100g，则该石块密度为ρ石＝ kg/m3。
【答案】(1)（0.2kg+m）g
(2)5
(3)300
(4)2.5×103
【详解】（1）小筒和托盘漂浮，若托盘内所放物体质量为m时，小筒和托盘所受浮力为
（2）当水面距小筒底10cm时，则排开水的体积为
根据阿基米德原理，小筒所受浮力
（3）由于小筒、托盘和物体的整体处于漂浮状态，根据二力平衡得
所以总质量为
则测量物体的最大质量
（4）根据题意和该装置可知石块的质量为
将此石块沉入水中，读出大筒上的示数为石块排开的水的质量
根据可得石块的体积为
则石块的密度
5．（2024·黑龙江齐齐哈尔·二模）小毛在测量物质密度的实验中进行了如下操作：
(1)将天平放在水平台上，游码移至标尺左端零刻度线处，发现指针指向分度盘中线左侧，应该向 侧调节平衡螺母，使天平在水平位置平衡；
(2)测量固体的密度：
①将石块放在天平的左盘，从大到小向右盘依次加减砝码，当加入最小砝码后，指针指向分度盘的左侧，接下来的操作是 ，直至天平平衡；
②天平平衡后，右盘砝码及游码在标尺上的位置如图甲，则石块质量为 g；
③将石块放入量筒，水面的位置如图乙，取出石块后，量筒内水的体积为40mL，则石块的密度为 ，这样测出的石块密度将偏 ；
(3)小毛为测量未知液体的密度，设计了如下两个方案，请利用给定实验器材完成相应的实验步骤：
方案一：器材有质量可忽略的薄壁平底的柱状杯、装有水的水槽、刻度尺；
①在柱状杯中加入适量的未知液体，使其漂浮在水槽中的水面上，如图丙，测出柱状杯中未知液体的深度；
②接下来的操作是： 为；
③未知液体密度的表达式： （用所测物理量、和水的密度表示）；
方案二：器材有天平（已调平、无砝码）、刻度尺、胶头滴管、两个分别装有水和未知液体的相同平底柱状杯；
①测出杯中未知液体的深度为，将装有未知液体的杯放在天平左盘，水杯放在右盘，天平右端下沉，如图丁所示：
②接下来的操作是：用胶头滴管吸出部分水，直至天平平衡。测得 为；
③未知液体密度的表达式： （用所测物理量、和水的密度表示）。
【答案】(1)右
(2) 调节游码 27.2 小
(3) 测杯浸入水中的深度 用胶头滴管从右杯中取出适量的水，直至天平平衡，测出杯中水的深度
【详解】（1）指针指向分度盘中线左侧，说明左侧下沉，应该向右侧调节平衡螺母，使天平平衡。
（2）[1]当加入最小砝码后，指针指向分度盘的左侧，可以向右调节游码，使天平平衡；
[2]标尺的分度值为0.2g，对应的值为2.2g，砝码为25g，则石块质量为
[3]如图乙所示，此时量筒的示数为50mL，取出石块后，量筒内水的体积为40mL，故石块的体积为10 mL即10cm3，所以石块的密度为
[4]当取出石块时，部分水附着在石块上被带走，剩余水的体积减小，测量石块的实际体积等于总体积减去剩余体积，则石块的体积比实际体积要大，由可知，质量不变，体积变大，故密度比实际偏小。
（3）[1][2]当测出未知液体的高度，接下来应该测量装液体的杯子液体浸在水中的深度h2，设柱状杯的底面积为S，液体的浮力为
液体的重力为
根据浮力可知，液体受到的浮力等于液体的重力，则
解得该液体的密度为
[3][4]如图丁所示，说明水的质量大于未知液体的质量，可以用胶头滴管从右杯中取出适量的水，直至天平平衡，测出杯中水的深度为h2；设相同的柱状杯底面积为S1，则水的质量可表示为
未知液体的质量可表示为
此时天平刚好平衡，即水的质量和未知液体质量相同，即
解得未知液体的密度为
6．（2024·辽宁锦州·模拟预测）探究“影响液体内部压强大小的因素”时，同学们设计了以下多种实验。

(1)比较图甲、乙可知，液体内部压强与 有关；
(2)在图乙中保持探头的位置不变，改变探头的方向，U形管两液面的高度差不变，表明在相同条件下，液体内部向各个方向的压强 （选填“相等”或“不相等”）；
(3)如图丙所示，橡皮管和玻璃管侧壁管口相连通，当向玻璃管中吹气时；U形管内液面较高的是 （选填“a”或“b”）侧；
(4)小王自制另一套装置探究液体压强与什么因素有关。如图丁所示，在一个右侧开孔并贴上橡皮膜的塑料瓶中装入部分水，然后将瓶子放入装有盐水的烧杯中，内外液面相平，发现橡皮膜内凹，说明当深度相同时， 越大，液体压强越大；
(5)小王想到可以用这套装置来测量液体密度。如图戊所示，将装有水的瓶子放入装有酒精的烧杯中，使橡皮膜变平，然后测量了水面到橡皮膜中心的距离为h1，酒精液面到橡皮膜中心的距离为h2，则酒精的密度ρ酒精= （用h1、h2、ρ水表示）。
【答案】(1)液体的深度
(2)相等
(3)a
(4)液体密度
(5)
【详解】（1）比较甲图、乙图知道，液体密度相同，液体深度不同，液体深度越深，U形管两侧的液面高度差越大，故得出结论：当液体密度一定时，液体深度越深，压强越大。
（2）液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的，高度差越大说明此时的液体压强越大，采用了转换法。在图乙中保持探头的位置不变，改变探头的方向，U形管两液面的高度差不变，表明在相同条件下，液体内部向各个方向的压强相等。
（3）流体流速大位置压强小，图丙中橡皮管和玻璃管侧壁管口相连通，当向玻璃管中吹气时，U形管内左侧流速变大，压强变小，液面较高的是a侧。
（4）由图丁所示知道，在一个右侧开孔并贴上橡皮膜的塑料瓶中装入部分水，然后将瓶子放入装有盐水的烧杯中，内外液面相平，发现橡皮膜内凹，则盐水产生的压强大，而盐水密度大于水，说明当深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。
（5）由图戊知道，将装有水的瓶子放入装有酒精的烧杯中，使橡皮膜变平，由知道
则酒精的密度为
7．（2024·吉林·模拟预测）在一次物理兴趣小组的活动中，某小组同学准备用弹簧测力计、烧杯、水、吸盘、滑轮、细线来测量木块（不吸水）的密度。
(1)如图甲所示，用弹簧测力计测出木块在空气中的重力为 N。
(2)将滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上，挤出吸盘内部的空气，吸盘在 的作用下被紧紧压在烧杯底部，如图乙所示。在烧杯中倒入适量的水，将木块放入水中后，用弹簧测力计将木块全部拉入水中，如图丙所示。
(3)如果不计摩擦和绳重，木块的密度为 。
(4)如果将烧杯中的水换成另一种液体，用弹簧测力计将该木块全部拉入该液体中时，弹簧测力计的示数为1.2N，则该液体的密度为 。
(5)如果实验中先用弹簧测力计将木块全部拉入水中，然后取出木块直接测量木块的重力。从理论上分析，按这样的实验顺序测得的木块密度值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】(1)3.6
(2)大气压
(3)
(4)
(5)偏大
【详解】（1）图甲中弹簧测力计的分度值为0.2N，木块在空气中的重力即弹簧测力计的示数为3.6N
（2）将滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上，挤出吸盘内部的空气，吸盘内的气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下，吸盘被压在烧杯底部
（3）图丙中弹簧测力计的拉力
木块受到的浮力
由阿基米德原理可得
木块的重力为3.6N，根据可得
浸没时，解得
（4）如果将烧杯中的水换成另一种液体，用弹簧测力计将该木块全部拉入该液体中时，弹簧测力计的示数为1.2N，此时木块受到的浮力
水中浮力6N，由阿基米德原理可得
液体中浮力，由阿基米德原理可得
排开液体的体积不变，故解得
（5）如果实验中先用弹簧测力计将木块全部拉入水中，然后取出木块直接测量木块的重力，因为附带水，使得重力变大，体积一定时，所测的密度变大。
8．（2024·山东济宁·二模）小明利用如图所示的步骤探究影响浮力大小的因素，已知： ρ水＝1.0×103kg/m3。
(1)分析步骤乙、丙，由F1 （选填“>”“=”或“”、“=”或“